金属钛具有优异的耐蚀性、比强度高、质轻和良好的生物相容性等特点,被美誉为“太空金属”,广泛用于航空航天、石油化工、能源、生物医疗等领域。目前,工业上生产钛的方法主要为Kroll法,但存在工艺流程长,能耗大,环境污染严重等问题。而熔盐电解法存在能耗大、设备腐蚀严重、电流效率低等问题,难以实现工业化。离子液体具有极低的蒸汽压、较宽的电化学窗口、室温下呈液态、可设计性等特点,它的出现为低温电沉积钛开辟了新的道路。目前,用于电沉积金属钛的离子液体多为咪唑类离子液体,然而咪唑类离子液体的电化学窗口较窄,并不适用于金属钛的沉积。本文以上述背景出发,筛选出两种适合沉积钛的离子液体,并且系统的研究了离子液体中金属钛的电沉积过程。本论文的主要研究内容以及成果具体如下:（1）合成了[BisoMPyrr]NTf₂和[N1,2,2,4]NTf₂两种离子液体,并采用1H NMR、13C NMR以及质谱对其结构进行表征,证明为目标离子液体,通过对杂质进行检测,离子液体纯度很高,均能达到电化学实验的要求。（2）分别测定了两种离子液体电导率,其电导率都随着温度的升高而升高。在两种离子液体中分别加入TiCl₄之后,电导率有所降低。并且电导率对数lnκ与温度的倒数l/T呈线性关系,符合Arrhenius方程。（3）采用[BisoMPyrr]NTf₂-TiCl₄体系进行电沉积金属钛的研究,循环伏安测试表明阴极上钛的还原至少为两步。XRD及XPS的结果表明,沉积层中钛主要是以TiCl₃和TiO₂的形式存在,生成的TiCl₃附着在电极表面阻碍进一步还原,沉积得到的少量Ti在空气中被氧化成TiO₂。紫外吸收结果表明沉积后体系中已检测不到Ti（Ⅳ）,而同时也没有获得到Ti（Ⅱ）的吸收峰。（4）以[N1,2,2,4]NTf₂-TiCl₄体系进行电沉积钛的研究,循环伏安测试表明钛的还原为三步电子转移。沉积层表面形貌不均匀,晶体的形状为不规则、独立的颗粒状。能谱显示基底银含量太高,钛含量比较低。XRD结果表明,在沉积层中有TiO₂和金属Ti的存在。紫外吸收结果表明沉积后体系中检测不到Ti（Ⅳ）,也没有Ti（Ⅱ）的吸收峰。